[实用新型]芳香饱和烃类催化反应脱氢反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，尤其涉及一种饱和芳烃的催化脱氢反应器。

背景技术

众所周知，饱和芳香烃都有一定的热化学稳定性，例如在高温下，比如大于600℃，不需要任何催化剂，甲苯就会侧链断裂生成苯和轻分子烃；在高温下，不需要任何催化剂，乙苯就会侧链断裂生成苯/甲苯/苯乙烯和轻分子烃；在高温下，不需要任何催化剂，甲乙苯/异丙苯/二乙苯等就会侧链断裂生成苯/甲苯/乙苯/苯乙烯/a甲基苯乙烯/乙烯基乙苯/二乙烯基苯和轻分子烃。

饱和芳烃的催化脱氢反应一般都是在较高的温度550-750℃下操作的，此时就会发生较显著的热裂解反应。例如刘中琦等(合成橡胶工业，1982，5(2)：109-116.)在接近工业的条件下，以不同的温度考察工业反应器和惰性填料上的空白转化，其中饱和烃乙苯进料速度为17克/小时，水蒸汽比为2.45，当温度从540℃升到640℃时，空白转化率从0.48％增加到4.07％，选择性在65％左右，如640℃下各产物的生成量分别为：苯0.56％，甲苯0.37％，苯乙烯3.15％，说明即使在不装催化剂的情况下，也有微量的乙苯转化，认为不锈钢反应器管壁对乙苯转化有一定的催化活性。

美国专利US 4132743也认为，高温下饱和芳烃与铁质反应器管壁直接接触，容易发生非选择性热裂解反应，裂解产物中目的产物含量较低，影响最终的反应选择性；同时指出：在反应器的内壁渡上一层含有惰性氧化物如五氧化二钒的薄膜，将会有效地抑制饱和烃热裂解；采用陶瓷反应器也可以降低热裂解程度；膜的成分应包括以下物质中的任一种或多种混合：Cr₂O₃，V₂O₅，TeO₂，ZnO₂，TiO₂，钒金属及其硼化物。

所以一般会在此类装置中采用负压操作，从而降低饱和烃类在反应装置中的停留时间，提高此类装置的选择性。

美国专利US5358698和欧洲专利EP0724906A1描述了一种实施此类反应过程的环形催化床的装置和获得高效率反应过程的方法。中国专利ZL96114363.0中也描述了一种多维流动的反应装置实现负压低阻力的反应效果。

上述的专利所涉及的反应器，结构复杂，设备投资大，工业化实施有一定的难度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种芳香饱和烃类催化反应脱氢反应器，以克服现有技术存在的缺陷，满足工业化生产的需要。

本实用新型的芳香饱和烃类催化反应脱氢反应器，包括承受压力的圆形筒体、上封头、下封头、圆柱形多孔外筒、圆柱形多孔内筒、反应器进口、反应器出口和圆柱形金属体；

上封头固定在圆形筒体的上端，下封头固定在圆形筒体的下端，所述圆柱形多孔外筒设置在筒体内且与筒体共轴，圆柱形多孔外筒与筒体之间的空隙为合流通道，所述圆柱形多孔内筒设置在圆柱形多孔外筒内且与筒体共轴，圆柱形多孔外筒和圆柱形多孔内筒的底端与下封头密封连接，构成催化剂框，所述圆柱形金属体设置在圆柱形多孔内筒，其上端与圆柱形多孔内筒相连接，反应器进口设置在下封头上，与圆柱形多孔内筒相连通，反应器出口设置在上封头，与合流通道相连通。

本实用新型是这样运行的：反应物流首先经反应器进口进入由圆柱形多孔内筒与圆柱形金属体之间的通道，而后通过圆柱形多孔内筒进入催化剂框，发生所须要的化学反应，反应后的流体通过圆柱形多孔外筒进入合流通道，然后通过反应器出口流出反应器。

本实用新型的反应器，通过设置圆柱形金属体，降低了饱和烃类在进口通道中的停留时间，从而提高了反应过程的选择性，可广泛的应用于饱和芳烃的催化脱氢反应，选择性可大于常规的反应器0.5～2％以上。

附图说明

图1为反应器结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的芳香饱和烃类催化反应脱氢反应器，包括承受压力的圆形筒体1、上封头2、下封头3、圆柱形多孔外筒4、圆柱形多孔内筒5、反应器进口7、反应器出口8和圆柱形金属体6；